第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化

1、第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化教學(xué)目標(biāo)：知識與技能：1. 使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式；2. 認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)過程的物質(zhì)變化和能量變化；3. 了解反應(yīng)熱和焓變的涵義；4. 能正確認(rèn)識、書寫熱化學(xué)方程式。過程與方法：1. 通過對學(xué)習(xí)資料的查找與交流，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、理解信息并得出結(jié)論的能力以及語言表達(dá)能力；    2. 通過從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生分析引起反應(yīng)熱的本質(zhì)。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)問題。教學(xué)重點、難點：1. 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化及其微觀原因    2

2、. 正確認(rèn)識、書寫熱化學(xué)方程式教學(xué)方式：課外資料及生活中的化學(xué)現(xiàn)象引入，由宏觀到微觀，揭示實質(zhì)，引導(dǎo)、結(jié)合練習(xí)。教學(xué)過程：一、反應(yīng)熱 焓變：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量、通常叫做反應(yīng)熱。又稱焓變。 （1）符號：用H表示。 （2）單位：一般采用kJ/mol。 （3）可直接測量，測量儀器叫量熱計。 （4）研究對象：一定壓強下，在敞口容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量。（5）反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因： 設(shè)疑例如：H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g)實驗測得 lmol H2與 lmol Cl2反應(yīng)生成 2 mol HCl時放出184.6 kJ的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋？電腦投影 析疑 化學(xué)鍵斷裂時

3、需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ243kJ679 kJ， 化學(xué)鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ431kJ862 kJ， 反應(yīng)熱的計算：862kJ679kJ=183kJ 講述任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用而吸收能量；當(dāng)原子重新組成生成物、新化學(xué)鍵形成時，又要釋放能量。新化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量的差就是此反應(yīng)的反應(yīng)熱。板書 （6）反應(yīng)熱表示方法：學(xué)生閱讀教材小結(jié)當(dāng)生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使反應(yīng)本身能量降低，規(guī)定放熱反應(yīng)H為“一”，所以H為“一”或H0時為

4、放熱反應(yīng)。 上述反應(yīng) H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g)，反應(yīng)熱測量的實驗數(shù)據(jù)為 184.6 kJ/mol，與計算數(shù)據(jù) 183kJ/mol很接近，一般用實驗數(shù)據(jù)表示，所以H =-184.6 kJ/mol。當(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，通過加熱、光照等方法吸收能量，使反應(yīng)本身能量升高，規(guī)定H為“”，所以H為“”或H0時為吸熱反應(yīng)。板書 H為“”或H0時為吸熱反應(yīng)；H為“一”或H0時為放熱反應(yīng)。投影 講解 （1）如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量。反應(yīng)為放熱反應(yīng)。規(guī)定放熱反應(yīng)H為“一”。 （2）如果反應(yīng)物所具有的總

5、能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時吸收熱量。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。規(guī)定H為“”。投影 例 1：1molC與1molH2O(g)反應(yīng)失成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為H=kJ/mol。(131.5) 例 2：拆開 lmol HH鍵、lmol NH鍵、lmolNN鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946N，則1mol N2生成NH3的反應(yīng)熱為，1mol H2生成NH3的反應(yīng)熱為。 分析：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，因拆開 lmol NH鍵和生成 lmol NH鍵吸收和釋放出的能量相等，所以此反應(yīng)的反應(yīng)熱計算如下

6、： 2×3×391kJ/mol-946kJ/mol-3×436kJ/mol=92kJ/mol 而 lmol H2只與mol N2反應(yīng)，所以反應(yīng)熱H=，則此題lmolN2生成NH3的反應(yīng)熱H = -92kJ/mol。過渡什么是化學(xué)反應(yīng)熱？如何表示？如何準(zhǔn)確地描述物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)及其能量變化？下面我們來學(xué)習(xí)熱化學(xué)方程式。 板書二、熱化學(xué)方程式1定義：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。 例：H2(g)I2(g) 2HI(g)；H=14.9 kJ/mol 學(xué)生分析熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 板書2書寫

7、熱化學(xué)方程式的注意事項：(讓學(xué)生閱讀教材歸納、總結(jié)) (1)需注明反應(yīng)的溫度和壓強。因反應(yīng)的溫度和壓強不同時，其H不同。 講述但中學(xué)化學(xué)中所用的H的數(shù)據(jù)，一般都是在101 kPa和 25時的數(shù)據(jù)，因此可不特別注明。但需注明H的“”與“”。 板書(2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)。 討論例如：H2(g)O2(g) = H2O(g)；H=-241.8 kJ/mol H2(g)十O2 (g)H2O(l)；H=-285.8kJ/mol 從上述兩個熱化學(xué)方程式可看出，lmol H2反應(yīng)生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的熱量。產(chǎn)生的熱量為什么不

8、同？板書(3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其H也不同。 投影例如：H2(g)+C12(g) = 2HCl(g)；H=-184.6 kJ/mol H2(g)+ Cl2(g) = HCl(g)；H92.3 kJ/mol板書3熱化學(xué)方程式的含義投影例：H2(g)O2(g) = H2O(g)；H=-241.8 kJ/mol，表示 lmol氣態(tài) H2和mol氣態(tài) O2反應(yīng)生成 lmol水蒸氣，放出 241.8kJ的熱量。(在 101kPa和 25時) H2(g)十O2 (g)H2O(l)；H=-285.8kJ/mol，

9、表示lmol氣態(tài)H2與mo氣態(tài)O2反應(yīng)在101 kPa和 25時，生成lmol液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量。 學(xué)生歸納描述在一定條件下，一定量某狀態(tài)下的物質(zhì)，充分反應(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。 板書4熱化學(xué)方程式的應(yīng)用 投影例1、已知在25，101kPa下，1g (辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( )A；H48.40kJ/molB；H5518kJ/molC；H+5518kJ/molD；H11036kJ/mol解析：1 mol 燃燒放出熱量48.40kJ/g×114g5518kJ。答案 BD例2、 0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷()在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為_又已知：；H44kJ則11.2L(標(biāo)